Rendements des principaux constituants du bois de Wamba

Les résultats présentés dans cette section donnent la variation du rendement de chacun des principaux constituants du bois de Wamba et représentent les moyennes obtenues après les tests en triplicata des échantillons. Ils présentent la variation de ces composés chimiques selon les positions radiale et longitudinale de chaque arbre. Cette section évalue la teneur en cellulose, en hémicelluloses (pentosanes), en lignine et en matières extractibles. Rappelons que les analyses chimiques réalisées en laboratoire ont été effectuées sur la base de la sciure de bois de Wamba préalablement extraite au mélange azéotropique de l’alcool éthylique anhydre puis à l’eau chaude.

3.3.1.1 Teneur en cellulose

Comme présentée au tableau 3.15, la teneur en cellulose pour l’arbre 1 varie de 46,1 % à 46,4 % dans l’aubier et de 45,8 % à 48,7 % dans le duramen. Pour cet arbre, les rendements moyens sont de 46,3 % dans l’aubier et de 46,8 % dans le duramen. Dans l’arbre 2, la teneur en cellulose est comprise entre 46,3 % et 47,8 % dans l’aubier et entre 46,9 % et 48,5 % dans le duramen. La teneur moyenne dans l’arbre 2 est de 47,2 % dans l’aubier et de 47,6 % dans le duramen. Ces résultats permettent d’observer que pour les deux arbres, les taux de cellulose varient peu pour les positions radiale et longitudinale.

Tableau 3.15: Variation de la proportion de la cellulose dans les deux arbres.

Hauteur

Teneur en cellulose (%) arbre 1 Teneur en cellulose (%) arbre 2

Aubier Duramen Aubier Duramen

SC 46,4 48,7 47,8 48,5 MT 46,1 45,9 46,3 47,5 HP 46,3 45,8 47,5 46,9 Moyenne 46,3 46,8 47,2 47,6 Écart-type 0,2 1,6 0,8 0,8 COV (%) 0 4 2 2

103 Le test statistique effectué à cet effet et dont les résultats sont consignés au tableau 3.16 ne montre aucune différence significative dans la position radiale (P = 0,413 et F = 0,80) qu’entre les différents niveaux de hauteur (P = 0,357 et F = 1,27).

ns_{non significatif au seuil de probabilité p < 0,05}

Par ailleurs, la teneur en cellulose du bois de Wamba est sensiblement supérieure à celle trouvée dans la plupart des bois tropicaux africains. À cet effet, Gérard et al. (1998) indique que le duramen du Bilinga (Nauclea diderricchii) aurait une teneur en cellulose de 42,1 %, celle de l’Izombé (Testuela gabonesis) serait de 35,2 % et le Limba (Terminalia superba) de 41,7 %. Doat (1972) trouve 39,8 % de teneur en cellulose pour l’Azobé (Lophira alata). Nos résultats sont plutôt proches de celle de Minkué M’Ény (2000) avec des moyennes de 49,42 % dans l’aubier et de 50,43 % dans le duramen du bois d’Okoumé (Aucoumea

klaineana).

Bruchert et Gardiner (2006) expliquent que le taux de cellulose qui se trouve un peu plus élevé dans la partie supérieure de l’arbre permettrait à ce dernier de lutter contre les contraintes environnementales notamment le vent dont l’influence est variable dans le temps et l’intensité. Les résultats sur les rendements en cellulose obtenus dans le bois de

Tessmanai africana,avec une absence d’effet radial et de hauteur n’expliquerait donc pas à

eux seuls les variations observées 3.12 et 3.13 pour le module d’élasticité et la contrainte de compression maximale en direction longitudinale. Ces deux propriétés mécaniques seraient

Tableau 3.16: Analyse statistique de la variation de la teneur en cellulose.

Hauteur Cellulose (%) Aubier Duramen Prd Frd SC 47,1 48,6 0,679 ns 0,19 MT 46,2 46,7 0,948 ns 0,00 HP 46,9 46,4 0,114 ns 3,67 Ht× Rd 0,305 ns _1,53 Pht 0,357 ns 0,413 ns 0,80 Fht 1,27

104 plus influencées par la variation de la teneur en lignine que par la variation de la teneur en cellulose comme on le verra ultérieurement au tableau 3.40.

3.3.1.2 Teneur en hémicelluloses (pentosanes)

La proportion des hémicelluloses obtenue par l’hydrolyse de l’acide chlorhydrique donne un indice de furfural qui, multiplié par 1,874 transforme les xylanes en pentosanes. Le tableau 3.17 résume les résultats obtenus sur la variation de la teneur en pentosanes. Ce tableau indique une concentration des pentosanes plus abondante dans l’aubier. On remarque que dans l’arbre 1, la teneur en pentosanes varie de 18,0 % à 21,9 % dans l’aubier et 16,2 % et 17,7 % dans le duramen. Ces résultats obtenus dans l’arbre 1 sont similaires à ceux de l’arbre 2 avec une teneur qui varie de 17,3 % à 19,9 % dans l’aubier et 16,4 % et 18,4 % dans le duramen.Pour les deux arbres, la teneur moyenne en pentosanes est de 19,2 % dans l’aubier contre17,3 % dans le duramen. Les résultats indiquent également une variation du COV allant de 8 % à 11 % dans l’aubier contre 5 % à 6 % dans le bois de cœur.

Le test statistique effectué (tableau 3.18) montre que la teneur en pentosanes est significativement plus abondante dans l’aubier, mais seulement dans le bois proche de la cime (P = 0,04 et F = 8,46). Ce résultat est conforme à la biologie de l’aubier puisque celui renferme des substances de réserve comme l’amidon contribuant ainsi à le rendre moins résistant aux agents biologiques.Concernant la hauteur dans l’arbre, la variation en pentosanes est non significative.

Ces rendements en pentosanes dans de l’espèce Tessmania africana sont dans l’ordre de grandeur de ceux trouvés dans une large gamme de bois tropicaux. À cet effet, Minkué M’Ény (2000) rapporte des pourcentages de 15,2 % dans l’aubier et de 15,1 % dans le duramen de l’Okoumé (Aukouméa klaineana). Gérard et al. (1998) indiquent des pourcentages de 17,9 % dans Tola (Gossweilerodendron balsamiferum), et de 18,1 % dans le bois de Gombé (Didelotia africana) puis de 14,0 % dans l’Izombé (Testuela gabonesis).

105 Tableau 3.17: Variation de la teneur en pentosanes dans les deux arbres.

Hauteur Teneur en pentosanes (%) Arbre1 Teneur en pentosanes (%) Arbre2

Aubier Duramen Aubier Duramen

SC 21,9 17,3 19,8 17,3 MT 18,3 17,7 17,3 16,4 HP 18,0 16,2 19,9 18,4 Moyenne 19,4 17,1 19,0 17,4 Écart-type 2,2 0,9 1,5 1,0 COV (%) 11 5 8 6

ns_{non significatif au seuil probabilité p < 0,05}

3.3.1.3 Teneur en lignine totale

Les résultats relatifs à la variation de la teneur en lignine totale (tableau 3.19) sont issus de l’addition de la lignine de Klason et de l’indice soluble. La concentration de la lignine totale varie peu de l’aubier au duramen et de la base au sommet des troncs d’arbres. Ainsi, dans l’arbre 1 par exemple, la lignine totale varie entre 27,0 % et 29,7 % dans le duramen contre 26,7 % et 28,9 % dans l’aubier. Dans cet arbre, la moyenne de la teneur en lignine totale reste similaire avec 28,3 % dans le bois de cœur et de 28,2 % dans l’aubier. Les coefficients de variation sont également proches avec respectivement un COV de 5 % dans le duramen contre 4 % pour l’aubier.

Tableau 3.18: Test de Student de la variation en pentosanes dans le bois de Wamba.

Hauteur (Pentosanes) (%) Aubier Duramen Prd Frd SC 19,60 17,30 0,04* 8,46 MT 17,82 17,05 0,514 ns 0,49 HP 18,95 17,30 0,149 ns 2,90 Ht × Rd 0,370 ns 1,22 Pht 0,211 ns 0,028* 9,41 Fht 2,17

106 Tableau 3.19: Variation du rendement en lignine dans le bois de Wamba.

On retrouve presque la même tendance de variation dans l’arbre 2 dans lequel la moyenne de la concentration de la lignine totale est de 28,1 % dans le duramen contre 27,8 % dans l’aubier. Les COV sont de 6 % dans le duramen et de 2 % dans l’aubier. Le test de Student n’indique ni un effet de la hauteur (P = 0,537 et F= 0,71) ni un effet radial (P = 0,323 et F= 0,528) du rendement en lignine comme le rapporte le tableau 3.20.

ns_{non significatif au seuil de probabilité p < 0,05}

Hauteur

Teneur en lignine (%) dans l'arbre 1 Teneur en lignine (%) dans l'arbre 2 Lignine Klason Acide soluble Lignine totale Lignine Klason Acide soluble Lignine totale SCD 27 1,1 28,2 25,9 1,5 27,4 MTD 25,7 1,4 27,0 27,8 2,1 29,9 HPD 28,4 1,3 29,7 25,3 1,7 27,0 Moyenne 27,0 1,3 28,3 26,3 1,8 28,1 Écart-type 1,4 0,2 1,4 1,3 0,3 1,6 COV (%) 5 12 5 5 17 6 SCA 27,1 1,9 28,9 26,1 1,9 28,0 MTA 24,9 1,8 26,7 25,4 1,6 26,8 HPA 27,5 1,2 28,7 26,0 1,8 27,9 Moyenne 26,5 1,5 28,2 26,1 1,8 27,8 Écart-type 1,4 0,4 1,2 0,4 0,2 0,7 COV (%) 5 25 4 1 8 2

Tableau 3.20: Test de Student de la variation de la lignine totale dans le bois de Wamba.

Hauteur Lignine totale (%) Aubier Duramen Prd Frd SC 28,5 27,8 0,612 ns _0,29 MT 26,8 28,5 0,142 ns _3,03 HP 28,3 28,4 0,980 ns _0,00 Ht × Rd 0,323 ns 1,43 Pht 0,537 ns 0,528 ns 0,46 Fht 0,71

107 Les teneurs en lignine présentées au tableau 3.19 sont similaires à celles rapportées dans la littérature, notamment pour les bois tropicaux. Nuopponen et al. (2006) rapportent que la teneur en lignine des bois durs tropicaux peut excéder celle des bois tendres pour se situer entre 29 % et 41 %. Dans le même sens, Gérard et al. (1998) indiquent que la teneur en lignine du bois de Tola (Gossweilerodendron

balsamiferum) est de 28,3 % alors Minkué M’Ény (2000) révèle que chez l’Okoumé (Aukouméa klaineana), le pourcentage de lignine se situerait autour de 30 % dans le

bois de cœur et de 28 % dans l’aubier. Barton et McDonald (1971) rapportent que dans le bois de cœur du cèdre de l’Ouest, le taux de lignine est de 29,0 % au gros bout du tronc d’arbre, de 28,1 % à mi-hauteur et de 28,3 % au fin bout alors que dans l’aubier, le taux de lignine était de 32,3 % au gros bout, de 31,4 % à la mi-hauteur et 29,4 % au fin bout.

Muller et al. (1987) indiquent que la concentration en lignine dans les tissus végétaux varie peu au sein d’une même espèce. Il est bon de noter que la lignification est nécessaire pour tous les tissus qui servent à la conduction de la sève. La lignine contribue également à la rigidité des parois cellulaires et assure le port dressé des plantes (Panshin et de Zeeuw 1980, Stevanovic et Perrin 2009).On peut noter qu’en général, la variation du rendement de chacun des constituants chimiques structuraux dans le bois de Wamba ne montre pas de différence significative aussi bien entre l’aubier et le duramen que les trois niveaux de hauteur.